1. Enkonduko

En la transdono kaj prilaborado de informoj, optikaj fibraj kabloj (OFC-oj) ludas gravan rolon. Ili estas konsiderataj la aŭtovojoj de telekomunikadoj kaj telematiko. Tial estas plej grave, ke ili garantiu sekurajn konektojn ĉiam. Tamen, foje la funkcia vivdaŭro de OFC povus esti minacata de ronĝuloj, ekzemple kiam OFC-oj estas instalitaj en duktoj facile alireblaj por ratoj. En tiaj medioj la OFC-oj devas esti protektataj, ĉar ratoj havas naturan emon ronĝi kaj ataki la OFC-ojn kiam ilia elirejo estas malhelpita en ĉi tiuj duktoj.

Por optimuma kablodezajno, kablofabrikistoj preferas uzi materialon, kiu kombinas plifortigajn ecojn kun ronĝulprotekto. Ili ankaŭ volas, ke la OFC-oj estu flekseblaj kaj malpezaj, kaj havu malgrandan diametron. La materialoj por plifortigi dielektrikajn OFC-ojn estas ĉefe aramido kaj E-vitro malpligrade. La uzo de aramido estas tre populara kaj rapide kreskas pro ĝia senrivala kombinaĵo de mekanikaj kaj kemiaj ecoj kaj ĝiaj bonaj prilaboraj ecoj, rezultante en tre kostefikaj OFC-oj kun bonega funkciado kaj longdaŭra fidindeco. Tamen, la demando, ĉu E-vitro kaj aramido certigas sufiĉan ronĝulprotekton, ofte estis levita. Estis malfacile ricevi klaran respondon de OFC-finuzantoj. La spertoj de OFC-finuzantoj en Svislando, ekzemple, montris, ke en iuj kazoj kaj E-vitraj kaj aramid-plifortigitaj kabloj estis tiel grave difektitaj de ratoj, ke ili ne plu funkciis ĝuste. Por klarigi la situacion pri protekto kontraŭ ronĝuloj kaj subteni la fabrikantojn de dielektrikaj OFC-oj, ni decidis kunlabore kun unu el niaj svisaj klientoj alvoki sendependan esplorinstituton, TNO (nederlanda organizaĵo por aplikata scienca esplorado), por fari studon sub praktikaj kondiĉoj por testi la reziston kontraŭ ronĝuloj de pluraj specoj de OFC-oj.

2. Eksperimenta

Testaranĝo

Por testi la ronĝulan reziston de OFC-oj (ortodoksaj krokodiloj), TNO uzis Sprague Dawley-ratojn loĝigitajn en kaĝoj speciale desegnitaj por ĉi tiu studo. Ĉi tiuj kaĝoj estis dividitaj en du kupeojn per vando provizita per cirkla truo por konekti la du kupeojn (vidu Fig. 1). Unu el la kupeoj estis lumigita kaj la alia estis mallumigita. Dum la provoj, la enirejo al la mallumigita kupeo, en kiu troviĝis la manĝaĵo de la ratoj, estis blokita de la testaj OFC-oj. Ĉar ronĝuloj preferas malluman medion, ili pasigos la plejparton de sia tempo en la malluma flanko. Do, estis du stimuloj por la ratoj eniri la mallumigitan kupeon. Dum la tuta testperiodo, la ratoj havis liberan aliron al akvo. Post kiam la ratoj kutimiĝis al la kondiĉoj en la kaĝoj, la unuaj provoj komenciĝis.

Figuro 1: Testkaĝo dividita en du fakojn.

Komence de la provoj, tri ratoj estis loĝigitaj en la lumigitaj kupeoj de ĉiu kaĝo dum du postaj tagoj, dum la truo en la dispartigo estis blokita per la OFC-dezajno dum la provo (vidu Fig. 2). Post ĉi tiu periodo la ratoj estis translokigitaj al aliaj kaĝoj dum kvar tagoj kaj poste resenditaj al la testkaĝoj por du pliaj tagoj.

Figuro 2: Truo en la sekcio blokita de OFC-oj dum proceso.

OFC-dezajnoj taksitaj

Naŭ malsamaj OFC-dezajnoj estis taksitaj por rezisto kontraŭ ronĝuloj. Ĉi tiuj dezajnoj ĉiuj estas parto de la grupo de dezajnoj, kiuj konsistigas la plej grandan parton de la OFC-merkato. La OFC-oj povas esti dividitaj en du kategoriojn:

1. Normaj OFC-dezajnoj uzantaj aramidan fadenon aŭ E-vitron (kun aŭ sen impregnigo) kiel plifortigan materialon sub la ekstera PE-ingo (Figuroj 3a ĝis 3d).

2. Specialaj OFC-dezajnoj por rezisti atakojn de ronĝuloj, ekz. duoble-tavolaj konstruaĵoj aŭ konstruaĵoj kun PA12 aŭ ondumita ŝtalo (Fig. 3e ĝis 3i).

Figuro 3a: Sekco de norma OFC-dezajno. Figuro 3b: Sekco de norma OFC-dezajno.

Figuro 3c: Sekco de norma OFC-dezajno.Figuro 3d: Sekco de norma OFC-dezajno.

Figuro 3e: Sekco de speciala OFC-dezajno.Figuro 3f: Sekco de speciala OFC-dezajno.

Figuro 3g: Sekco de speciala OFC-dezajno.Figuro 3h: Sekco de speciala OFC-dezajno.

Figuro 3i: Sekco de speciala OFC-dezajno.

3. Rezultoj kaj diskuto

Post la du testperiodoj de po du tagoj, la damaĝo pro ronĝulaj atakoj estis ekzamenita. En Fig. 4a ĝis 4i vi vidos du bildojn de ĉiu el la testitaj kablodezajnoj; la supra bildo montras la malplej difektitan kaj la malsupra montras la plej difektitan OFC-on. La rezultoj de la makroskopa ekzameno de la kabloj klare montras diferencojn en damaĝo inter la naŭ OFC-dezajnoj. Sed, kiel vi povas vidi en la bildoj, ĉiuj OFC-oj - kun la escepto de la ondumita ŝtalo/aramida dezajno - estas difektitaj tiel, ke oni povus atendi, ke longdaŭraj transmisiaj ecoj estos trafitaj. Ĉi tio validas ankaŭ por la OFC-dezajnoj PE/impregnita E-vitro/akvo-bloka bendo (Fig. 4d) kaj PE/impregnitaj E-vitro-fadenoj/PE/aramido (Fig. 4h), kvankam ĉi tiuj dezajnoj montras malpli severan damaĝon. En praktiko, tamen, oni traktas nehejmajn ronĝulojn, kiuj povus impliki pli agresemajn kaj persistajn atakojn en kazo de kaptado de la ronĝulo. Tial, surbaze de la TNO-testrezultoj, la konkludo devas esti, ke el la testitaj dezajnoj nur la ondumita ŝtalo/aramida dezajno estas plene ronĝulo-rezista.

La rezisto kontraŭ ronĝuloj de OFC ankaŭ povas esti plibonigita per la uzo de eksteraj ingoj faritaj el amorfa poliamido aŭ poliamidaj kopolimeroj kun tre alta malmoleco Shore D. Tial ni sugestas al kablo-dizajnistoj plibonigi la reziston kontraŭ ronĝuloj de OFC-oj per uzado de ondumita ŝtalo (ekz. Zetabon) aŭ ingoj faritaj el amorfa poliamido aŭ poliamidaj kopolimeroj (ekz. Grilamid). La uzo de ondumita ŝtalo ŝajnas esti la optimuma elekto.

La sugesto, ke la kablodiametro influas la ronĝulan reziston de OFC - tio estas, ke de certa kablodiametro pluen povus okazi pozitiva influo sur la ronĝulan reziston - estas interesa kaj plia studo povus esti valora por kablodizajnistoj.

Figuro 4a: PE/aramida kablodezajno post provo; diametro 13,5 mm.

Figuro 4b: PE/impregnita E-vitra kablodezajno post provo; diametro 11,8 mm.

Figuro 4c: PE/E-vitra kablodezajno post provo; diametro 9,5 mm.

Figuro 4d: Kablodezajno el PE/impregnita E-vitro/akvo-blokanta bendo post provo; diametro 15,5 mm.

Figuro 4e: PE/impregnita E-vitro/PE/aramida kablodezajno post provo; diametro 8,8 mm.

Figuro 4f: PE/aramida/PE/aramida kablodezajno post provo; diametro 21 mm.

Figuro 4g: PE/PA12/aramida kablodezajno post provo; diametro 8,5 mm.

Figuro 4h: PE/impregnitaj E-vitraj fadenoj/PE/aramida kablodezajno post provo; diametro 15.7 mm

Figuro 4i: Dezajno de PE/ondumita ŝtalo/PE/aramida kablo post provo; diametro 14,7 mm.

4. Konkludo

Surbaze de la rezultoj de la provoj, TNO konkludis, ke el la testitaj OFC-dezajnoj nur la ondumita ŝtalo/aramida dezajno estas plene ronĝulorezista. Ĉiuj aliaj dezajnoj (plifortigitaj per E-vitro kun aŭ sen impregnigo aŭ aramido, aŭ per ingo el PA12) ne sufiĉe rezistis ronĝulatakojn. La studo klare montras, ke se ronĝulorezisto estas bezonata, oni devas atenti aparte la kablodezajnon.